Промышленное освещение: все об освещении цехов на производстве

Освещенность в цехе определяет, насколько хорошо работник видит рабочую зону, кромки деталей, линии разметки, мелкие дефекты. Недостаток света снижает контрастность, затрудняет оценку формы и глубины, ускоряет зрительное утомление. Это делает работу менее удобной, увеличивает количество ошибок, повышает риск травм. Чрезмерная яркость приводит к другим проблемам: блики на металле скрывают неровности, искажают восприятие расстояния, а резкие тени усложняют работу рядом с подвижными узлами.

Освещение промышленного здания влияет на то, считаются ли условия труда безопасными. Если уровень света, его распределение по рабочей зоне или пульсация выходят за нормы, нагрузка на зрение растет, человек быстрее устает, и участок уже не проходит по требованиям санитарных правил. В такой ситуации контролирующие органы требуют устранить нарушения в установленный срок, а при серьезных несоответствиях могут временно остановить работу участка.

Требования к освещению зависят от характера операций. При грубой механической обработке важнее стабильный, равномерный свет без бликов: оператор должен четко видеть контуры заготовки, положение инструмента. В зоне сборки или контроля качества стандарты заметно выше: нужна хорошая освещенность, корректная цветопередача — иначе мелкие дефекты, отличия оттенков, отклонения геометрии могут остаться незамеченными.

Поэтому систему освещения нужно проектировать с учетом технологического процесса, разряда зрительных работ, расположения оборудования, высоты рабочих поверхностей.

В статье рассмотрим, какие бывают виды освещения производственных помещений, как подбирать уровень света под конкретные операции и рабочие зоны, и на что обращать внимание при выборе модели светильника.

Нормы освещения производственных зданий

Освещение в производственных помещениях проектируют по действующим нормативам: они определяют минимальные уровни освещенности, допустимую пульсацию, требования к равномерности освещения, цветопередаче. Эти документы используют при проектировании, проверках условий труда.

Основные нормативы, на которые опираются инженеры и специалисты по охране труда:

  • СП 52.13330.2016. Регулирует требования к естественному, искусственному и комбинированному освещению, в том числе в производственных помещениях.
  • ГОСТ Р 55710-2013. Задает термины, методы измерений, требования и нормы освещения рабочих мест.
  • СП 2.2.3670-20 определяет санитарно-гигиенические требования к условиям труда. Документ действует до 01.01.2027.
  • СанПиН 1.2.3685-21 содержит гигиенические нормативы по факторам среды обитания, в том числе к освещению рабочих мест на промышленных предприятиях, яркости рабочих поверхностей.

Эти документы используют совместно: СП и ГОСТ описывают технические параметры освещения, объясняют, как правильно их измерять и оценивать, а санитарные правила фиксируют гигиенические нормативы, требования к условиям труда.

Перед проектированием и при вводе системы в эксплуатацию оценивают несколько обязательных параметров:

Освещенность рабочей поверхности (E, лк). Минимальные значения выбирают по разряду и подпункту зрительных работ. Нормативы приведены в СП 52.13330.2016 и в таблицах ГОСТ Р 55710-2013. Например, для разряда IIIб (работы высокой точности, где наименьший размер объекта — от 0,3 до 0,5 мм) минимальная освещенность общего освещения составляет 400 лк, а комбинированного — 1000 лк. Для разряда IVб (работа с деталями размером от 0,5 до 1 мм) минимальная общая и комбинированная освещенность — 300 и 500 лк соответственно. Эти значения задают нижнюю границу, ниже которой условия считаются нарушением нормативов.

Равномерность освещения. Требования касаются не только уровня освещенности, но и того, как равномерно свет распределен по рабочему пространству. ГОСТ Р 55710-2013 задает два ориентира:

  • В зоне непосредственного окружения (рабочая поверхность и область вокруг нее) равномерность должна быть не ниже 0,40.
  • В зоне периферии допускается более низкое значение — не ниже 0,10. Но при таких условиях ГОСТ требует поддерживать не менее 50 лк на стенах и 30 лк на потолке, чтобы в цехе не было резких темных участков.

Коэффициент пульсации. Высокая пульсация вызывает быструю усталость глаз, затрудняет работу с мелкими деталями или движущимися объектами. Нормативы установлены в СП 52.13330.2016 и ГОСТ Р 55710-2013. В помещениях, где возможен стробоскопический эффект и есть риск контакта с вращающимися или вибрирующими объектами, коэффициент пульсации должен быть не выше 10%. Для остальных рабочих помещений требования определяют по таблицам СП и ГОСТ.

Цветовая температура и индекс цветопередачи (Ra). Точные требования к цветовой температуре, индексу цветопередачи указаны в таблицах СП 52.13330.2016 и ГОСТ Р 55710-2013 для каждого вида работ. В большинстве производственных процессов норматив устанавливает использование источников света с коррелированной цветовой температурой 4000–6500 К, что обеспечивает точное восприятие цвета, мелких деталей. Одновременно норматив устанавливает минимальные значения индекса цветопередачи: не ниже Ra 80 для большинства производственных процессов и Ra 90 — для цветового и приемочного контроля. Эти параметры обязательны для точной оценки цвета, состояния материалов, обнаружения дефектов.

Ограничение слепящего действия. Светильники не должны создавать бликов, ослепляющих зон, особенно при работе с металлом, стеклом, полированными деталями, инструментом. Согласно СП 52.13330.2016 нужно учитывать объединенный показатель дискомфорта (UGR) и выбирать светильники так, чтобы уровень слепящего действия не превышал допустимые значения для конкретного разряда зрительных работ. Так, для работ повышенной точности (разряды I и II — операции с мелкими объектами, контроль поверхности, точная сборка) требуется использовать светильники с UGR не выше 19 и 22 соответственно. Для работ средней точности (разряды III–IV) допускаются модели с UGR до 25.

Соблюдение этих норм — обязательное условие безопасной, удобной работы. Они задают минимально допустимые параметры освещения: при более низких значениях условия уже не соответствуют нормативам.

При проектировании освещения сначала учитывают разряд зрительных работ, вид операций, расположение рабочих зон, а затем проверяют параметры замерами.

Виды освещения на производстве

Освещение в производственных помещениях классифицируют по нескольким признакам: источнику света, способу организации, назначению.

По источнику света выделяют:

Естественное освещение. Поступает через окна, зенитные фонари. СП 52.13330.2016 требует обеспечивать нормативный коэффициент естественной освещенности (КЕО). Площадь световых проемов рассчитывают так, чтобы обеспечивался необходимый КЕО.

Искусственное освещение. Формируется электрическими светильниками. В цехах сегодня почти полностью используют светодиодные: они дают стабильный световой поток, низкую пульсацию, точную цветопередачу, требуют минимального обслуживания. Люминесцентные и газоразрядные светильники сохраняются только там, где оборудование еще не модернизировано, — из-за меньшего ресурса, мерцания, сложности обслуживания их постепенно выводят из эксплуатации.

Совмещенное освещение. Естественное освещение дополняют искусственным, которое компенсирует недостаток дневного света и обеспечивает стабильный уровень освещенности. В производственных помещениях используется часто: одной естественной освещенности почти никогда не хватает для выполнения нормативов.

По способу организации выделяют:

Общее освещение. Светильники размещают равномерно по помещению либо над основными рабочими зонами. Общее освещение создает базовый световой фон, который должен отвечать нормативам для конкретного разряда зрительных работ.

Локальное (местное) освещение. Включает светильники, которые направляют свет непосредственно на рабочую зону — станок, участок сборки или контроля. Используется только вместе с общим освещением.

Комбинированное освещение. Предусматривает одновременное использование общего и местного света. Используется на рабочих местах с высокой зрительной нагрузкой: при разметке, сборке мелких узлов, контроле качества.

По назначению освещение может быть:

Рабочим. Обеспечивает нормативную освещенность на рабочих местах. Система работает на протяжении всей смены и рассчитывается строго по СП 52.13330.2016 и ГОСТ Р 55710-2013.

Дежурным. Используется после окончания смены или при частичном отключении рабочего освещения. Обеспечивает минимальный уровень освещенности, достаточный для безопасного перемещения и обслуживания оборудования.

Аварийным. Включается при отключении основного питания. Выделяют два вида:

  • эвакуационное — подсвечивает пути выхода, коридоры, лестницы, указатели;
  • освещение безопасности — устанавливается в зонах, где остановка процесса создает риск аварии, травмирования, пожара или технологических нарушений.

Требования к аварийным светильникам установлены СП 52.13330.2016 и профильными отраслевыми документами.

Также выделяют охранное освещение, которое обычно проектируется вместе с основной системой. Его используют для подсветки территории, ограждений, проездов, зон контроля.

Особенности освещения цехов предприятий

Требования к освещению определяют по разряду зрительных работ (табл. 4.1 СП 52.13330.2016). После этого подбирают значения освещенности, равномерности, пульсации, ограничения блескости (UGR), цветопередачи по СП 52.13330.2016 и ГОСТ Р 55710-2013.

Механические и слесарные цехи. Типовые операции относятся к разрядам средней и высокой точности (III–IV). Здесь требуются повышенные уровни освещенности, соблюдение нормативных значений UGR. Почти всегда используют комбинированное освещение (общее + локальное на станках).

Сварочные посты. Освещение выбирают по разрядам подготовительных и контрольных операций (обычно III–IV). Важно исключить блики, слепящий эффект. Светильники должны иметь повышенную степень защиты корпуса (IP), ударопрочный рассеиватель, защиту от искр и брызг металла.

Холодные и морозильные цехи. Типовые операции (приемка, сортировка, упаковка) относятся к разрядам III–IV. Важно, чтобы светильники работали стабильно при низких температурах и конденсате, поэтому выбирают модели, сохраняющие световой поток при холодном запуске, перепадах влажности.

Горячие цехи. Работы обслуживания и контроля обычно соответствуют разрядам III–IV. В таких помещениях высокая яркость фона, пыль, температура, поэтому светильники подбирают по температурному режиму эксплуатации, коррозионной стойкости. Размещать их стараются так, чтобы исключить прямое тепловое воздействие, снизить риск перегрева.

Сборочные и швейные цехи. Операции с мелкими деталями относятся к разрядам высокой точности (I–III). Для этих разрядов СП и ГОСТ задают повышенные уровни освещенности, требования к цветопередаче. На приемочном контроле дополнительно нужен повышенный индекс цветопередачи (Ra ≥ 90).

Конкретные значения E (лк), Ra, UGR, коэффициента пульсации берут строго из СП 52.13330.2016 и ГОСТ Р 55710-2013 для соответствующего разряда зрительных работ.

Расчет освещения цеха

Расчет освещения выполняют по СП 52.13330.2016 и ГОСТ Р 55710-2013, санитарные требования проверяют по СП 2.2.3670-20. На практике его проводят инженеры-проектировщики освещения или энергоаудиторы с использованием профессионального ПО: это позволяет корректно учесть геометрию производственного здания, отражающие свойства поверхностей и требования к рабочим зонам.

  1. Сбор исходных данных. Определяют все параметры, которые влияют на нормируемую освещенность и размещение светильников:
    • размеры помещения: длина, ширина, рабочая высота, препятствия (балки, фермы, стеллажи);
    • коэффициенты отражения потолка, стен, пола;
    • расположение рабочих мест, оборудования;
    • разряд и подпункт зрительных работ по табл. 4.1 СП 52.13330.2016.
  2. Выбор системы освещения. Определяют тип общего освещения: равномерное или локализованное. После этого оценивают, нужна ли комбинированная схема (добавление местного света на станках, конвейерах), а также требования к аварийному освещению.
  3. Предварительная оценка требуемого светового потока. На этом этапе ориентируются на нормируемую освещенность, площадь помещения, коэффициенты отражения поверхностей, а также на световой поток выбранных светильников. Такая оценка дает предварительное понимание требуемого суммарного потока. Точный расчет выполняют в специализированном ПО с проверкой равномерности, пульсации, UGR.
  4. Проверка соответствия нормативам. По нормам проверяют: среднюю и минимальную освещенность, коэффициент пульсации, равномерность освещения по рабочей поверхности, соответствие санитарным нормам условий труда.

Окончательный проект должен обеспечивать выполнение всех требований для выбранного разряда зрительных работ.

Подбор светильников

Тип светильников выбирают с учетом высоты подвеса, категории помещения, особенностей рабочего процесса.

Линейные светодиодные. Применяют в вытянутых помещениях, над конвейерами, проходами. Обеспечивают равномерное освещение при средней высоте подвеса.

Купольные (high-bay). Используют в помещениях с высокими пролетами, где необходимо направленное распределение света, высокая световая отдача для выполнения нормативов по освещенности.

Пылевлагозащищенные (IP65–IP67). Выбирают для зон с повышенной запыленностью, влажностью, конденсатом или регулярной мойкой оборудования. Степень защиты определяется условиями среды.

Взрывозащищенные. Применяют во взрывоопасных зонах в соответствии с их классом. Тип взрывозащиты, конструкцию выбирают по проекту.

Для подсветки рабочих мест (около станков, постов контроля, сборки, упаковки) применяют светильники, рассчитанные на работу в составе комбинированного освещения: с подходящей КСС (распределением света), удобным креплением, регулировкой направления светового потока.

При выборе конкретных моделей светильников для промышленного освещения учитывают световой поток, индекс цветопередачи, допустимый температурный диапазон, ресурс, а при необходимости — возможность диммирования, включения в систему управления светом. Это позволяет обеспечить соответствие нормам и стабильную работу осветительного оборудования в условиях цеха.

Монтаж светильников

Монтаж промышленного освещения выполняют по рабочему проекту электромонтажники. Основные требования:

  • обесточивание и блокировка питания на время работ;
  • установка светильников на предусмотренной проектом высоте и в заданных точках — для обеспечения нормативной освещенности, равномерности;
  • соблюдение классов защиты от поражения электрическим током и степени IP, соответствующих зоне установки;
  • обеспечение доступа к светильникам для обслуживания, очистки;
  • раздельные линии для рабочего, аварийного, эвакуационного освещения.

При приемке монтаж проверяют инструментальными измерениями по ГОСТ Р 55710-2013 (освещенность, пульсация), санитарным требованиям по условиям труда.

Выбор светильника для освещения цеха: советы

При выборе светильников ориентируются на нормативные требования и условия эксплуатации. Нормируемая освещенность, ограничения по пульсации, цветопередаче и блескости задаются СП 52.13330.2016 и ГОСТ Р 55710-2013 — эти нормы определяют требования к светотехническим системам.

Дополнительно учитывают эксплуатационные условия: высоту подвеса, запыленность, влажность, температурный режим, вибрации, возможные агрессивные среды. Эти факторы определяют степень защиты, материалы корпуса, требуемое распределение света.

При выборе модели оценивают КСС, индекс цветопередачи, ресурс, показатели пульсации, а при необходимости — возможность диммирования, интеграции в систему управления освещением. Это влияет на гибкость настройки, эксплуатационные затраты.

В EFIR мы проектируем системы промышленного освещения: выполняем расчеты по СП и ГОСТ, подбираем типы светильников, разрабатываем готовое светотехническое решение. Все изделия сертифицированы, соответствуют нормативам. На большинство моделей действует гарантия до 5 лет.